美日欧多年前已登顶碳排放峰值:大江歌罢掉头东
2014-12-02本刊主笔刘国伟
◎本刊主笔 刘国伟
一年一度的联合国气候变化大会,12月1日在秘鲁首都利马举行,会期长达12天。会上,来自195个国家与地区的约1万名代表,希望起草一份减少全球温室气体排放量的具体量化协议,继而于2015年12月在巴黎签署,并于2020年生效。而此前的11月12日,中美两国元首在北京发布联合声明,中国首次承诺2030年左右达到碳排放峰值。那么,碳排放峰值这一概念如何理解?有哪些曾经的排放大国已经达到了碳排放峰值?这些国家又是怎样做到的呢?
各国碳排放精细量化
2013年,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在瑞典发布的第五次评估报告称:“人类活动极可能(95%以上可能性)导致了20世纪50年代以来的全球大部分地表平均气温升高。”这份报告以详实的数据,揭示了人类活动与气候变暖之间的关系,使得下决心减少温室气体排放量更加成为世界各国的共识。近些年来,环境部门对于温室气体排放量的研究日趋全面、精确和量化。
《京都议定书》规定,需要控制的温室气体包括“二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫”6类。温室气体排放活动源,则被划分为“能源活动、工业生产过程、农业活动、土地利用变化和林业、废弃物处理”五大主要领域,其中能源活动和工业生产过程是二氧化碳排放的主要来源。
一般而言,温室气体排放峰值是指“在所讨论的时间周期内最高温室气体排放量”,二氧化碳在温室气体排放量中一直占绝对多数,所以简称“碳排放峰值”。IPCC第四次评估报告中,将峰值定义为“在排放量降低之前达到的最高值”。该报告同时指出,排放量尽早达到峰值是其浓度稳定的前提条件。只有当温室气体排放量达到峰值并开始回落时,大气中温室气体的浓度才能趋于稳定,稳定的浓度越低,排放峰值就会越早出现。
美中日德法电力和热力生产二氧化碳排放量变化图(1971~2008年)
美国温室气体排放按类统计一览(1990~2012年)
一旦排放峰值的年份及相应排放量确定,全球的排放空间也就基本被锁定,碳排放将对主要排放国家的经济社会发展构成刚性约束。中国在碳排放大国行列中“崛起”虽晚,但是势头最猛,于2006年超过美国,成为世界最大的二氧化碳排放国,而且在可预见的将来还会稳居首席。而美国则是迄今为止向大气排放二氧化碳总量最大的国家,需要承担的历史责任最重。所以,中美联手行动对于我们共同生活的地球村意义可谓重大。
美国彭博新闻社在报道中称,为实现“到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右”,中国在未来这些年中需要生产的核能约为2014年底核能生产总量的67倍,或太阳能总量的30倍,或风能总量的9倍!这几乎相当于目前美国全部非矿物燃料能源的生产能力。对美国而言,要实现协议,20年间需减排的二氧化碳量约十六七亿吨,比日本全年的排放量还多,需要付出的努力也可想而知。
但是,由于两国处于不同的发展阶段,所以碳排放峰值这一概念对于两国的意义不全相同:对于中国,这是一个将来时,是需要通过全方位的努力使其更早到来的预测数值;而对于美国,碳排放峰值是早在2007年就已然实现的过去式。
峰值出现 美国后知后觉
美国环保署(EPA)网站每年发布的温室气体统计报告,是基于国家能源使用、农业数据和其他统计资料,对全美所有人为排放源产生的温室气体进行汇总,由此形成《温室气体排放与碳汇目录》。该目录显示,美国历史上二氧化碳排放量峰值出现于2007年,那一年美国排放的温室气体总量,相当于72.5亿吨二氧化碳。据资料显示,另两种主要温室气体甲烷和一氧化氮的排放峰值年份,更是早已分别在1994年和1996年出现。
2008年,经济危机席卷全球,美国多项经济指标受到冲击,能源生产和消耗也随之下滑。2009年,多名专家和学者撰文探讨“美国的二氧化碳排放峰值是否已经达到”。著名智库“美国进步中心”的专家乔·罗姆的观点颇有代表性,他断言美国的二氧化碳排放量不会再超过2007年了。主要理由是:反燃煤运动在美国已成大趋势,风能减税法案的延期会继续鼓励可再生能源开发,而且当年众议院通过了《美国清洁能源与安全法案》这样有重大意义的环保法案。
此后至今,美国的二氧化碳排放量确实再也没超过2007年。但是通过曲线图我们可以看出,美国二氧化碳排放量并非一路向下,在局部年份上也出现小幅反弹:一次在2010年,一次在2013年。2013年二氧化碳排放量的反弹,是因为电力行业使用的煤炭小幅度增加。但是,因为金融危机、油价起伏和页岩气开发等变数的存在,有学者称“美国二氧化碳排量2007年达到峰值”的结论,仍有待继续观察。
美新车要求每升油跑23公里
美国能够自2007年以来从碳排放峰顶一路向下,减排措施功不可没。其中发电行业的减排力度尤其突出,燃油效率的提高也减少了公路运输行业的排放量。天公作美也是一个方面——2011年以来出现的暖冬,减少了取暖的碳排放量。
除去天气因素,其他两方面显然是美国未来长期的努力方向。根据从2012年起生效的燃油经济性标准,到2025年,美国新车和轻型卡车的平均燃油经济性,必须达到每升油23公里,提高近1倍;根据美国环保署今年发布的《清洁电力计划》提案,美国发电企业首度被要求到2030年碳排放量较2005年下降30%。
不过,在利马气候大会上,德国的全球气候谈判研究专家马丁·凯撒认为,美国的减排任务实际上还可以再增加。2009年哥本哈根大会上,美国作出的2025年减排承诺是30%,现在26%至28%的指标是“严重倒退”,这有违发达国家自身强调的“责任公平”。如果美国环保署的碳排放法令对发电厂排放能够再严格一些,2015年在巴黎举行的联合国气候变化大会上,美国就可以作出2025年相对2005年减排40%的承诺。
上世纪90年代欧盟现峰值
欧盟提交给《联合国气候变化框架公约》秘书处的“温室气体排放数据的分析”表明,欧盟作为一个整体,其温室气体排放峰值出现在1990年,排放总量相当于55.7亿吨二氧化碳;三种主要成
分二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的排放峰值均出现在1990年,此后排放量逐年递减。
欧盟六类温室气体排放峰值年份示意图
但是由于欧盟28个成员国经济和社会发展差异较大,各成员国温室气体排放峰值出现的时间有先有后。德国、保加利亚等9个成员国温室气体排放峰值出现于1990年,其余成员国排放峰值分别出现于1991 ~2008年,其中塞浦路斯、斯洛文尼亚直至2008年才出现温室气体排放峰值。(数据截至2013年,不包括克罗地亚)。
欧盟国家在全球节能减排和抗击气候变化的行动中,始终处于前列。在能源领域,欧盟致力于开发清洁能源,提高化石燃料效率;在民用和服务业领域大批购买高效终端产品;在交通领域降低油耗;在工业领域提高电机和锅炉能效等。
此外,欧盟不但有德国这样重视可再生能源的急先锋,欧盟的碳排放交易体系在国际上也有良好反响。该交易体系在2013年带来的财政收入达到36亿欧元,其中约30亿欧元用于气候和能源相关领域,形成了良性循环。
今年10月,欧洲理事会宣布通过《2030年气候与能源政策框架》,要求成员国在2030年前,温室气体排放量相比1990年的水平减少40%,该目标将分解给各成员国共同承担,并把可再生能源在欧洲能源结构中的占比提高至27%。欧盟统计局发布数据显示,2012年欧盟能源消费中,可再生能源占比为14%。
来源:美国环保署(EPA)
日本碳排放打破原峰值
日本温室气体排放总量峰值同美国一样,也于2007年出现,排放总量相当于13.65亿吨二氧化碳。在此之前,日本的甲烷和氧化亚氮的排放峰值已经分别于1990和1997年出现。但据日本媒体11月发布的报道,日本经济产业省发布的2013年度能源供需统计结果显示,2013年度日本排放的二氧化碳量高达12.24亿吨,已经超过了2007年的历史峰值12.18亿吨。
日本此番刷新记录,据分析主要有两方面原因。一是经济恢复带来日本经济活动的活跃;二是化石燃料消耗增加,福岛核电站核泄漏事故发生后造成的用电缺口,不得不由燃煤的火力发电厂来弥补,如此一来二氧化碳排放量明显上升。
完成城市化进程才能“功德圆满”
研究一个国家的碳排放峰值,需要综合考虑经济发展速度、工业化、城镇化、能源发展、控制技术等诸多因素,是一项复杂的系统工程。从2009年哥本哈根气候大会,到2010年坎昆气候大会、2011年的德班气候大会,“碳排放峰值”一词被越来越频繁地使用,在今年年底召开的利马大会仍不免成为热点议题。
应该看到,在上百年的时间跨度里,世界主要发达国家在达到碳排放峰值的过程中,无一例外都相继完成了工业化和城市化进程。如今随着经济增长质量的提高和经济转型成功,这些国家“功德圆满”,二氧化碳排放量随之逐步下降。由此不难看出,要预测一个国家碳排放峰值出现的时间节点,既要看到这个国家的能源转型技术和环保政策,也要考虑到这个国家所受到的工业化和城市化进程的制约。但无论怎样,全人类环保共识的形成,将成为强大的良性约束力量,让地球村的山清水秀水到渠成。
(本文写作过程中参考了《世界主要国家和集团温室气体排放峰值特征分析》《美国承诺减少百分之二十多的温室气体意味着什么》等文献,以及美国环保署、中国国家应对气候变化战略研究和国际合作中心、美国能源部二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、国家能源局等网站,在此一并致谢。)